Mecanizado con la CoroMill MH20 de Sandvik Coromant para componentes con voladizos largos
Los ingenieros que mecanizan componentes aeroespaciales no pueden permitirse cometer errores. Los estándares de control de calidad para estos componentes son altos, lo que se amplifica cuando se utilizan herramientas largas para mecanizar cavidades estrechas y profundas. Sangram Dash, director de Aplicaciones de Productos de Fresado Intercambiable en Sandvik Coromant, nos explica cómo la fresa de alto avance CoroMill MH20 puede apoyar la producción sin errores en la fabricación de componentes aeroespaciales.
Mecanizar componentes para la industria aeroespacial es un reto. Los fabricantes producen componentes con suelos y paredes delgadas, cavidades profundas y esquinas estrechas. Estas características requieren una fresa que sea de corte ligero, que ofrezca alta estabilidad en la operación y mantenga un control estable, en especial cuando se usan herramientas largas para fresar cavidades estrechas y profundas.
La capacidad de una herramienta para mecanizar en salientes es un requisito importante cuando se fresan cavidades profundas y estrechas, que a menudo es el caso cuando se producen componentes como vigas de soporte que se encuentran en el marco del subsegmento aeroespacial. Estas vigas suelen mecanizarse a partir de titanio forjado y, acompañadas de los requisitos derivados de los voladizos largos, crean un entorno de mecanizado complicado con gran riesgo de vibración.
Las vibraciones de mecanizado pueden provocar imperfecciones superficiales en la pieza, lo que afecta a la calidad del producto final. Otros problemas con las vibraciones incluyen el hecho que el grosor de la viruta no se mantiene constante y, debido a ello, las fuerzas de corte también varían. Las vibraciones pueden provocar la rotura del inserto o la herramienta, en algunos casos.
Menos esquinas
En respuesta a este desafío, Sandvik Coromant ha desarrollado CoroMill® MH20, una nueva fresa de alto avance diseñada principalmente para el fresado de cavidades en materiales ISO S, M y P.
El diseño de CoroMill MH20 presenta varias innovaciones, incluido un nuevo material para el cuerpo de la fresa que se ha utilizado para los cuerpos de mango cilíndrico a fin de minimizar el desgaste durante el mecanizado. El material reduce la fricción de la viruta y la acuñación, que es cuando la tensión o las fuerzas de corte elevadas crean deformaciones plásticas en el alojamiento del inserto o plaquita. Las características de CoroMill® MH20 garantizarán una mejor vida útil.
Al diseñar la herramienta, los ingenieros de Sandvik Coromant tuvieron en cuenta los estrictos requisitos de la industria aeroespacial. Por ejemplo, la fresa está preparada para completar varias operaciones de geometrías diferentes, lo que reduce la cantidad de opciones, los cambios y su manipulación necesaria durante el mecanizado. Esto ayuda a reducir los tiempos de ciclo y mejora la economía de fabricación.
Además, por primera vez en conceptos de gran avance, Sandvik Coromant ha introducido geometrías de inserto específicas para diferentes áreas ISO para mejorar la seguridad y la productividad del proceso. A diferencia de los conceptos de plaquita de cuatro filos convencionales, la CoroMill MH20 tiene un inserto de dos filos. Esto es ventajoso porque la sección más débil está lejos de la zona de corte principal, lo que ofrece mayor confiabilidad y protección frente al desgaste. También implica que mecanizar hacia una esquina o pared no afectará al siguiente filo o vértice principal, garantizando un rendimiento homogéneo en cada filo.
Otra área de innovación es la geometría del filo de corte de la CoroMill MH20. El diseño del filo inclinado ofrece una acción de corte gradual y ligera, que requiere menos consumo de potencia para permitir el uso de máquinas más pequeñas. La línea optimizada del filo de corte principal y el radio de punta del inserto ofrecen una mayor seguridad del proceso.
Mecanizado preciso
Un antiguo cliente de Sandvik Coromant, un subcontratista del sector aeroespacial estaba experimentando problemas al mecanizar componentes de ejes largos y delgados para aeronaves. Un eje es un componente giratorio que se une a la hélice y soporta el agujero que se desliza sobre el eje propulsor para que el agujero pueda girar de manera libre y estable. Los ejes, que eran un componente nuevo para el cliente, resultaban difíciles de mecanizar debido a sus dimensiones excéntricas y a veces extremas, y en algunos casos eran imposibles de tornear.
Como consecuencia, las cavidades fresadas en la pieza de aleación de Inconel a veces estaban descentradas de dos a tres milímetros. Además, la herramienta del cliente demostró una vida útil muy deficiente y muchos desechos que sugerían una mala conexión entre la maquinaria y la fresa. Los componentes del eje incluso se doblaban en algunos casos, porque la fresa empujaba el componente en lugar de cortar el material.
El tornofresado se identificó como una solución, que implica girar la pieza alrededor de su punto central. Esta técnica de fresado a menudo se recomienda en los casos en que las formas de un producto difieren considerablemente de las del fresado convencional, como fue el caso de los ejes. No obstante, cuando se probó inicialmente el tornofresado, el cliente experimentó problemas con las vibraciones.
Para resolver estos problemas, Sandvik Coromant recomendó CoroMill MH20 para la operación de tornofresado. La fresa fue elegida por su acción de corte muy ligera para evitar que el componente se doble. CoroMill MH20 se integró en la configuración del cliente. Sin embargo, el hecho que el cliente no había utilizado la técnica de tornofresado planteó otro reto. Los especialistas de Sandvik Coromant trabajaron en estrecha colaboración con él para explicar la técnica, y proporcionaron recomendaciones e instrucciones para el programa de fresado con sistema de control numérico (CNC).
CoroMill MH20 se utilizó para mecanizar Inconel 718 y A286, una aleación con base de hierro de alta resistencia y excelentes características de fabricación, que son materiales populares en la industria aeroespacial. La herramienta funcionó a una velocidad de corte (vc) de 40 m/min, un avance por diente (fz) de 0.3 mm/diente y una profundidad de corte axial (ap) de 0.5 mm. Fundamentalmente, era necesario que CoroMill® MH20 superará el rendimiento de la fresa del cliente en solo 30 minutos de tiempo de mecanizado, para evitar el riesgo de vibraciones.
Al final, CoroMill® MH20 mostró una mejor vida útil. Además, una gran ventaja era su corte muy ligero, que permitía un mecanizado preciso que habría sido imposible con la herramienta anterior y que podía lograrse con mayores parámetros de corte y en un tiempo de mecanizado más corto de 30 minutos. Por último, CoroMill® MH20 lo logró con uno o dos dientes menos que el herramental de la competencia.
La solución de corte de Sandvik Coromant ha abierto oportunidades con la formación de cavidades para el subcontratista del sector aeroespacial. Con la actualización a CoroMill® MH20, el cliente ha conseguido una vida útil mejorada y procesos de mecanizado más seguros y sin vibraciones. Con estas ventajas, la herramienta de corte ha demostrado beneficios al mecanizar con precisión materiales duros, incluso con voladizos largos, y particularmente con respecto a los estándares de control de calidad para componentes de aeronaves.
Información sobre la fresa de fresado de alto avance CoroMill MH20 de Sandvik Coromant en https://www.sandvik.coromant.com/en-gb/products/coromill_mh20/pages/default.aspx
